Groei Mycobacterium tuberculosis Biofilms

Mycobacterium tuberculosis, de etiologische bewerker van humane tuberculose, heeft een buitengewone vermogen om te overleven tegen milieu-invloeden zoals antibiotica. Hoewel stress tolerantie van M. tuberculose is een van de te verwachten bijdragen aan de 6-maanden durende chemotherapie van tuberculose ^1, de moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan deze karakteristieke fenotype van de ziekteverwekker nog onduidelijk. Veel micro-organismen zijn geëvolueerd om in stressvolle omgevingen overleven door zelf-assemblage in zeer georganiseerd bevestigd, oppervlakte, en matrix ingekapselde structuren, genaamd biofilms ^2-4. Groei gemeenschappen blijkt een voorkeursuitvoeringsvorm overlevingsstrategie van microben en wordt bereikt door genetische elementen die oppervlakte bijlage, intercellulaire communicatie en synthese van extracellulaire polymeren (EPS) ^5,6 regelen. De tolerantie van ecologische stress wordt waarschijnlijk mogelijk gemaakt door EPS, en misschien door de physiologische aanpassing van de individuele bacillen om heterogene micro-omgevingen binnen de complexe architectuur van biofilms ^7.

In een reeks van recente papers hebben we vastgesteld dat M. tuberculose en Mycobacterium smegmatis een sterke neiging om te groeien in georganiseerde multicellulaire structuren genoemd biofilm, dat kan verdragen meer dan 50 maal de minimale remmende concentraties van anti-tuberculose middelen isoniazide en rifampicine ^8-10. M. tuberculose, echter intrigerend vereist specifieke voorwaarden voor het vormen van volwassen biofilms, met name verhouding van 9:1 van de headspace: media en beperkte uitwisseling van lucht met de atmosfeer ^9. Eisen die bijzondere milieu-omstandigheden zou kunnen worden gekoppeld aan het feit dat M. tuberculose is een obligaat humaan pathogeen en dus heeft aangepast aan weefsel omgevingen. In deze publicatie tonen we aan methoden voor het kweken van M. tuberculosebiofilms in een fles en een 12-wells plaat formaat dat geschikt voor bacteriologische en genetische studies. We hebben de protocol voor verzwakte stam M. tuberculose, mc ² 7000, met een deletie in de twee loci, panCD en RD1, die essentieel zijn voor in vivo kweken van de bacterie ^9. Deze soort kan veilig gebruikt worden in een BSL-2 insluiting voor het begrip van de fundamentele biologie van de tuberculose-pathogeen zo te voorkomen aan het vereiste van een dure BSL-3 faciliteit. De methode kan worden uitgebreid, met de nodige wijzigingen in de media, om biofilm van andere mycobacteriële kweekbare soorten groeien.

In het algemeen zal een uniform protocol van het kweken van mycobacteriële biofilms te helpen de onderzoekers geïnteresseerd in het bestuderen van de basis-elastische eigenschappen van mycobacteriën. Daarnaast zal een duidelijke en beknopte wijze te groeien mycobacteriële biofilms ook helpen de klinische en farmaceutische investigators de werkzaamheid van een potentieel geneesmiddel.